体系对抗仿真模型形式规范研究

体系对抗仿真已经成为武器系统作战效能评估和武器装备论证的有效手段。然而,目前缺乏对于体系对抗仿真模型抽象方法的研究。在总结体系对抗仿真实体层次建模和体系层次建模基本要素的基础上,对DEVS进行扩展,给出了面向体系对抗仿真的模型形式规范描述,包括实体模型形式描述、事件类型形式描述、体系模型形式描述以及实验模型形式描述。体系对抗仿真模型形式规范是对DEVS向体系层次描述的有益扩充,可以有效地指导体系对抗仿真的建模工作。     

体系对抗仿真SEB组合建模方法论

体系对抗仿真已经成为武器系统作战效能评估和武器装备论证的有效手段。然而，目前缺乏对于体系对抗仿真建模方法的研究。总结了面向效能评估的导弹体系对抗仿真基本概念和特点，分析了体系对抗仿真模型描述中存在的主要问题，在此基础上，提出体系-实体-行为的分层组合描述方法，作为体系对抗仿真的建模方法，即SEB组合建模方法，并给出其参考模型和各个层次建模的参考视图．SEB组合建模方法将体系对抗仿真建模的复杂性分解到各个层次的建模当中，再通过组合形成完整的战场对抗体系模型，可以有效指导体系对抗仿真的建模工作。     

基于ABMS的CEC体系效能仿真分析

基于Agent的建模仿真(Agent Based Modeling and Simulation,ABMS)方法被普遍认为是军事作战研究特别是网络中心战(Network Centric Warfare,NCW)环境下进行作战研究的重要方法.采用ABMS仿真方法进行了 CEC(Cooperative Engagement Capability)体系效能仿真分析.在体系效能分析仿真平台的支持下建立了面向CEC体系效能分析的Agent模型框架,确定了Agent实体间的探测、通信和毁伤交互关系.以舰艇编队数量和进攻强度和平台中心战(Platform Centric Warfare,PCW)、NCW和CEC指挥体制作为实验设计参数进行了批量仿真实验.通过与传统CEC体系效能分析结果的对比,发现了与传统的CEC体系效能分析研究存在的差异和原因,揭示了CEC对舰艇编队防空效能的贡献主要源于体系层次的行为控制.     

基于Agent的体系对抗仿真建模方法研究

面向信息化战争的武器装备体系对抗仿真，从复杂系统建模的角度对传统系统仿真建模方法提出了严峻挑战。因此，需要以CAS理论为依据，研究新的武器装备体系对抗仿真建模方法，以适应信息化战争模拟的需要。为此，我们在分析体系对抗仿真需求的基础上，从基于Agent的体系对抗仿真建模概念、仿真建模概念框架、仿真建模策略，基于Agent的体系整体“涌现”行为建模等问题入手，探讨了基于Agent的体系对抗仿真建模方法问题，并结合体系对抗仿真实验，研究了基于Agent的实体行为建模、实体交互建模和实体模型结构，提出了基于Agent的体系整体“涌现”行为建模思想和建模规范。     

DEVS研究进展及其对建模与仿真学科建立的作用

DEVS 作为一种系统建模与仿真的模块化、层次化和形式化描述机制,可用于描述离散、连续以及连续和离散事件构成的混合系统.DEVS从一般系统理论出发,提供的形式化描述可进行数学分析,以此为基础可推动建模与仿真方法和技术的发展,支持建模与仿真学科理论和方法体系的建立.概述了DEVS的思路和描述方式,从中归纳了其特点,分析了其实质.对国际上研究的情况进行综述,包括概况、类型、研究方向、工具和国内研究情况.探讨了通过DEVS研究来促进我国建模与仿真学科理论体系建立、仿真教学知识体系形成,仿真技术研究等问题.     

动态数据驱动的适应性建模与仿真

动态数据驱动应用系统(DDDAS)是一能够将实验或测量数据与仿真紧密结合在一起的新型研究模式,是未来仿真应用的发展方向之一。本文简述了DDDAS的产生动机和发展现状,分析了DDDAS的概念与开展DDDAS相关研究的现实意义。指出了仿真在DDDAS中的重要性,并从应用、算法和系统结构三个层次详细讨论了DDDAS仿真的适应性这一核心研究问题。在此基础上,重点讨论了DDDAS建模与仿真的研究内容,以及利用先进并行与分布式仿真技术实现DDDAS建模与仿真环境所需解决的关键问题。对几个典型的DDDAS应用进行了介绍,并对DDDAS仿真的军事应用前景进行了分析。     

基于仿真的虚拟产品设计若干关键要素研究

虚拟产品设计需要从管理、方法论、实现技术和数学工具层面同时展开研究。分析了基于仿真的虚拟产品设计应该实现的核心功能,提出“三核心四层次”的虚拟产品设计框架。总结了框架中建模技术、仿真技术、优化技术和集成技术等关键要素面临的挑战,并给出了对应的研究方法和目前取得的初步研究成果,主要包括:全息产品建模方法;基于仿真试验的统计回归与优化技术和稳健优化决策技术。最后指出了进一步研究的方向。     

基于HLA的仿真系统多重表示模型集成

进行多分辨率建模并将其综合集成成为作战训练仿真的重要发展方向.分析了多分辨率建模的要求和多重表示建模方法的优势.以战役级和战术级雷达对抗仿真为背景,应用多重表示实体建立仿真网关以实现不同层次仿真对象属性的一致性更新,并提出了多分辨率实体属性映射关系建立的方法.     

复杂系统仿真的可组合问题研究综述

复杂仿真系统的开发与集成对仿真的可组合性提出了需求。首先介绍了仿真可组合问题的基本概念，分析总结了影响仿真可组合性的因素以及可组合问题的层次化特征。针对不同层次的组合仿真，重点分析几种不同的组合建模方法，包括公共模型库方法、基于互操作协议的方法，基于组合有效性的语义组合方法，基于DEVS的形式化组合方法以及基于MDA的组合建模仿真方法。通过对不同方法的分析比较，提出进一步研究多层次组合问题以及跨县次组合建模仿真方法的展望。     

基于时间Petri网的装备体系可靠性建模与仿真

针对装备体系规模大、层次多、成员彼此分离、不断演化的特点,以及体系可靠性预计与分配困难的问题,在充分研究体系内涵的基础上,结合美国国防部体系结构框架（Department of Defense Architecture Framework, DoDAF）和流程分析研究方法,提出了一种基于时间Petri网流程分析的装备体系可靠性建模与分析方法,详细分析了体系结构和使用流程的建模过程,构建了装备体系的可靠性计算模型。以某机场航空保障体系为例,说明了基于流程的体系可靠性建模分析的详细过程,通过ExSpect（Executable Specification Tool）仿真软件,得出了装备体系流程的执行时间和可靠度仿真结果。     

基于正交遗传算法和灵敏度分析的体系仿真优化方法

体系对抗已成为当今战争的主要形式,因而急需对体系优化问题进行深入细致地研究.鉴于此,提出了一种基于正交遗传算法和灵敏度分析的体系仿真优化方法.该方法采用正交遗传算法在可行域内快速地搜索一些较优方案(解);利用灵敏度分析方法从已评估方案中得到待研究体系输入、输出之间的灵敏度关系;应用这种灵敏度关系来指导正交遗传算法的后续搜索.最后采用一些数据实例来验证该方法,实验结果表明,该方法是可行的、正确的和有效的.该方法能在较少次数的仿真后,得到待研究体系的满意解或最优解;同时,该方法可推广到其它复杂优化问题的求解中.     

作战仿真传感器模型探测处理通用方法

指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(command,control,communication,computer,intelligence,surveillance and reconnaissance, C4ISR)模型是作战仿真系统的中枢和灵魂,是作战仿真的重点和难点。在分析作战仿真情报、监视和侦察模型中的传感器模型对于探测处理的建模需求基础上,提出了传感器模型探测处理的通用方法,介绍了所提方法的整体流程,通过计算过程详细说明了所提方法的9个方面。通过模型的输入输出数据的结构并结合仿真验证实验,说明了该方法的适用性和通用性,提高了作战仿真传感器模型的运行效率,节约了开发成本,并为ISR建模与仿真提供了参考方法。     

基于语义匹配的作战体系仿真想定生成方法

针对传统的想定建模方法耗时长、成本高的问题,为了实现作战体系概念模型数据到仿真想定的数据映射重用, 提出一种基于语义匹配的作战体系仿真想定生成方法。首先,基于网络爬虫技术获取武器装备的参数信息, 构建了作战领域知识库。在此基础上, 提出了新型的混合式语义匹配方法以提供仿真想定的数据来源, 根据自然语言数据库WordNet开展调参实验确定算法参数, 通过对比人工打分结果有效提高了算法的可信性。在确定了概念模型与仿真想定的数据映射关系后, 给出了仿真想定的生成方法。最后, 通过编队突防仿真应用案例, 验证了该方法的可行性。     

舰艇编队协同反潜仿真系统及关键技术研究

针对协同反潜作战系统仿真的需求,提出了一种基于HLA的舰艇/舰载机编队协同反潜仿真系统构建方法,解决了声传播损失建模、多平台多传感器信息融合、基于Petri网的编队协同反潜指挥决策仿真、火箭助飞鱼雷全弹道建模与仿真等关键技术。仿真实验结果表明,所建仿真系统可扩展性强,仿真精度高,满足了典型反潜作战研究的需要,具有实用价值。     

体系对抗仿真跨层次建模方法论

在分析武器装备体系对抗仿真所面临的三大问题-多视图问题、多分辨问题以及不确定问题的基础上，提出了开展体系对抗仿真的跨层次建模方法论，并给出该方法论的参考模型。该参考模型包括建构、解构、拟合、聚合四个方面，后续的系列论文将分别针对这四个方面展开阐述并给出具体方法。最后综述了本方法论的创新点及其继续研究方向。     

声呐数据合成与环境仿真研究

研究了被动声呐数据合成与环境仿真的系统结构和水声合成信号的生成﹑建模与仿真试验。以水中运动目标为例,给出了水声环境下,合成信号、环境噪声、海洋声学的数学模型和合成环境系统仿真实验。该研究可用于水下探测系统和水声对抗系统的环境模拟,及水声设备的性能评估。     

现代作战仿真的主要特点研究

作战仿真作为系统仿真在军事作战指挥领域的具体应用,能够有效的提高部队的整体作战能力。与传统的作战仿真相比,以诸军兵种联合作战为主要仿真对象的现代作战仿真呈现出了不同于以往的四个主要特点,即:标准化的建模方式、统一的技术框架、系列化的仿真系统和全方位的仿真应用。     

满足使命需求的武器装备系统组合方案搜索算法

武器装备系统组合是武器装备体系构建的基础。武器装备体系需求建模与仿真的一项基础工作是获得满足使命需求的可行武器装备系统组合方案,从而为武器装备体系需求模型构建提供基础数据支持。本文针对使命需求到装备系统之间的三层映射关系,利用改进的向量运算提出了一种满足武器装备体系需求建模与仿真的需要的装备系统组合方案搜索算法,通过实验证明算法具有便于编程实现、实用性强、可靠性高的特点。